Geofísica aérea regional, isótopos estáveis e análises de dados hidroquímicos foram utilizados para o entendimento da dinâmica dos fluxos hídricos e conhecimento das características das águas superficiais e subterrâneas do entorno da Lagoa da Confusão – Estado do Tocantins, Brasil, com o objetivo de contribuir para uma melhor gestão dos recursos hídricos da área pressuposta como um carste encoberto e subsidiar ações de proteção ao meio ambiente. Dados geofísicos aéreos, evidenciaram três tipologias: rochas carbonáticas, rochas metassedimentares diversas e lateritas. Foram identificados inúmeros lineamentos paralelos, incluindo falhas de grande extensão, nas direções preferenciais N-S e E-W e, subordinadamente, 45ºNE e 45ºNW, que mostram forte controle na rede de drenagem superficial. Interpreta-se que a Lagoa da Confusão está assentada sobre substrato carbonático. As análises isotópicas e hidroquímicas indicam a ocorrência do processo de carstificação na área de estudo, na qual a composição química e isotópica da água é alterada pela interação água-rocha e dissolução das rochas carbonáticas, o que é ainda evidenciado pela ocorrência de cavernas e dolinas (ipucas).